茶氨酸合成酶基因的SNP挖掘和遗传定位

茶氨酸合成酶(Theanine synthetase,TS)基因是茶树茶氨酸代谢过程中的关键酶基因。本研究以氨基酸含量差异明显的亲本及其杂交所得F_1子代为研究材料,克隆TS基因的c DNA序列,挖掘其SNPs位点,并成功将杂合SNP位点定位在遗传连锁群上。研究结果显示,通过序列比对在亲本间检测到3个SNPs,验证得到1个杂合的位点SNP735。将此位点成功转化为dCAPS标记,该标记在子代中的基因型分离比为1∶1,利用该群体已构建的茶树遗传图谱进行遗传定位,将dCAPS标记定位在连锁群LG03上,相邻标记为TM299和TM517。联合此标记及其相邻标记与游离氨基酸总含量和茶氨酸含量进行统计分析,表明具有显著的相关性。     

茶树非主要农作物品种登记要求及进展

茶树品种是茶产业发展的基础。改革开放40年来我国育成了大批的优良茶树品种,为产业发展发挥了重要作用。新《种子法》和《非主要农作物品种登记办法》要求茶树进行非主要农作物品种登记。本文介绍了非主要农作物品种登记的对象、条件、需提交材料和登记程序,重点讨论了茶树品种登记前要准备的具体材料,简单分析了2018-2019年已经完成登记的48个茶树品种的基本情况,并对未来茶树品种登记提出了3点建议。     

茶树叶绿素合成相关基因克隆及在白叶1号不同白化阶段的表达

高等植物叶绿素的生物合成对其正常光合作用起关键作用。本文根据前期芯片杂交结果, 采用RT-PCR和RACE技术克隆了3个茶树叶绿素合成相关基因, 分别为谷氨酸-tRNA还原酶(CsGluTR)、叶绿素合酶(CsChlS)、叶绿素酸醋氧化酶(CsCAO), 对应的GenBank的登录号为HQ660371、HQ660370、HQ660369。序列分析表明, CsGluTR基因全长2165 bp, 开放阅读框长1665 bp, 编码554个氨基酸, 推测的蛋白分子量约为60.6 kD, 理论等电点为8.78;CsChlS基因全长1463 bp, 其中开放阅读框长1125 bp, 编码374个氨基酸, 推测的蛋白分子量约为40.5 kD, 理论等电点为8.58;CsCAO基因全长2146 bp, 其中开放阅读框长1611 bp, 编码536个氨基酸, 推测的蛋白分子量约为60.8 kD, 理论等电点为8.03。比对分析表明, 3个基因编码的氨基酸序列与其他植物中同源基因的相似性均在70%以上。利用荧光定量PCR技术检测3个基因在不同白化阶段的表达,表明, CsChlS和CsCAO基因具有明显的表达协同性, 它们在叶片中的表达量与叶片的颜色变化高度同步;而CsGluTR在白化叶片和正常叶片中的表达差异相对较小, 同时在新生芽叶转绿过程中最先恢复正常表达水平。说明在白化叶片中, 叶绿素的合成机制受到较大影响, 叶绿素合成受阻导致的叶片内色素类物质含量降低或消失是叶片白化的直接原因。     

管道内封堵气囊的结构设计与优化

橡胶气囊在管道内封堵器中具有十分重要的作用,为了改善其整体性能,从气囊的工作原理和工作环境出发,建立橡胶气囊的三维模型。基于ANSYS有限元仿真软件,将结构静力学分析、接触分析及试验设计相结合,对橡胶气囊的结构加以改进。通过试验对比分析改进前后气囊封堵压力的变化情况,发现改进后气囊封堵压力提高了50.1%,可达1.126 MPa。试验结果与ANSYS仿真结果基本一致,证明了有限元模型分析结果的准确性。该设计为管道内封堵器的优化设计提供了新思路,且有利于管道内封堵装置可靠性评价体系的构建。     

基于SSR荧光标记的MCID快速鉴定13个湖北茶树品种

[目的]通过人工绘制品种鉴别图(Manual cultivar identification diagram,MCID)快速区分鉴别湖北茶树品种,为湖北茶树种质资源评价、品种保护及苗木纯度早期鉴定提供技术支持.[方法]以湖北省13个优良茶树品种为材料,利用30对均匀分布于遗传连锁图谱上的SSR荧光引物进行PCR扩增,并用荧光标记毛细管电泳检测扩增产物以筛选出核心引物,利用MCID法构建CID图谱.[结果]30对SSR引物共扩增出145个等位基因,各引物等位基因数为3~9个,平均每对引物为4.83个;共检测到194个基因型,各引物检测出的基因型为3~12个,平均每对引物6.47个;多态性信息量(PIC)为0.29~0.85,平均为0.58. 13个茶树品种的Nei's遗传距离为0.19~0.44.基于Nei's遗传距离,采用Neighbor-Joining(NJ)法可将13个品种分为三大类(Nei's遗传距离为0.16),结果表明地理来源相同的品种可能因为具有相似的遗传背景而聚在一起,也可能因为亲本来源不同而存在明显的遗传差异.利用筛选出的3对核心引物(TM547、TM552和TM107)可快速鉴别所有参试品种,通过MCID法构建的CID图谱可直观看出各参试茶树品种鉴定所需要的引物及其对应的基因型.[结论]基于SSR荧光标记的茶树品种MCID鉴定方法具有快速、准确、高效的特点,可用于湖北茶树良种知识产权保护、苗期鉴定及品种区分.     

基于SSR标记的白化和黄化茶树品种遗传多样性分析及指纹图谱构建

利用62对SSR引物对16个白化、黄化茶树品种资源的遗传多样性进行了分析,初步明确了不同白化、黄化品种的遗传结构,以及SSR标记在白化、黄化品种鉴定上的适用性,为此类茶树品种资源的鉴定评价提供了理论依据。经过对引物筛选和扩增条带的分析,结果显示：具有多态性的55对引物中,共检测出169个等位基因,每对引物检测出的等位基因数为2~5个,平均为3.07个;多态信息含量（PIC）和Shannon信息指数（I）的平均值分别是0.40和0.79;169个等位基因出现频率在3.12%~96.88%之间;16个参试品种的遗传距离在0.086~0.532,品种间遗传结构差异明显;当D≈0.18时,可将16个品种划分为3类,其中大部分亲缘关系相近或地理位置一致的品种聚为一类。此外,笔者根据不同引物的等位基因带型构建了16个白化和黄化茶树品种的分子指纹图谱,并筛选出3对核心引物（TM156、TM508、MSG0380）用于不同白化、黄化茶树品种的鉴定。     

茶树DNA分子指纹图谱研究进展

分子指纹图谱直接反映生物个体在DNA水平上的差异,可有效鉴别茶树品种,保护品种权。本文概述了指纹图谱的分类、概念和特点,近年来国内外7种分子指纹图谱方法在茶树中的研究进展,以及指纹图谱在茶树种质资源与育种研究中的应用,探讨了我国茶树分子指纹图谱研究中存在的一些问题,并由此提出构建茶树标准指纹图谱的设想。     

合成茶树咖啡碱相关的N-甲基转移酶基因家族的克隆及序列分析

咖啡碱是茶叶中重要的功能成分,它以黄苷为底物,以S-腺苷甲硫氨酸（SAM）为甲基供体,通过N-甲基转移酶（NMT）类催化的一系列甲基化反应合成的产物。根据NMT基因高度相似的特性,利用长片段PCR法和侧翼序列克隆技术分离了白叶一号6种NMTs的基因组DNA全长,其中有2种为已报道的茶树咖啡碱合成酶基因TCS1、TCS2,1种为假基因,另3种基因分别被命名为TCS3、TCS4、TCS5,基因结构分析发现这6种基因均由4个外显子和3个内含子组成。山茶属植物的NMTs可聚为5类,其中TCS4和TCS5为与其他基因的相似性相对较低的一类。这些结果为今后更好地从基因组水平上剖析茶树咖啡碱的遗传机制提供有用参考。     

野生和栽培大理茶居群的遗传多样性与群体结构

大理茶是栽培型茶树的野生近缘种,了解大理茶居群的遗传多样性和群体结构,对于大理茶资源的有效保护和开发利用至关重要。利用30对茶树核心SSR引物,对3个代表性的野生和栽培大理茶居群进行遗传分析。结果表明,30对SSR引物在所有大理茶样本中都能扩增出特异性产物,每个位点检测到的等位基因数为2~14个,PIC范围为0.041~0.877,平均0.491。3个大理茶居群具有中等水平的遗传多样性,其中大雪山（DXS）野生居群的遗传多样性相对较低。香竹菁（XZQ）和白莺山（BYS）栽培居群的近交水平很高,近交系数（Fis）分别为0.728和0.913。居群配对分析显示,居群间遗传分化指数（Fst）均小于0.15,基因流（Nm）大于1。分子方差分析表明3个大理茶居群的遗传差异主要来源于居群内（94.1%）。聚类分析显示,野生和栽培大理茶单株的遗传距离相对较大。基于PCoA和Structure的群体结构分析显示,野生居群的遗传背景单一,栽培居群的遗传背景较复杂,其中7个BYS栽培居群单株可能是大理茶和阿萨姆茶通过渐渗杂交形成。     

基于SSR标记的茶树新品种遗传多样性分析及指纹图谱构建

采用EST-SSR标记对14个茶树新品种进行了遗传多样性分析和分子指纹鉴定。结果表明:10个SSR标记在14个品种中共检测到29个等位基因,平均每个标记2.9个,PIC和遗传多样性指数平均值分别为0.387和0.756,参试品种中多态性适中。不同等位基因的出现频率有较大差异,其变异范围在3.57%~89.29%。参试品种的Nei′s遗传距离(D)在0.036~0.472之间,当D=0.12时,可将14个茶树品种聚为三类。利用4个核心标记即可区分全部14个品种,并根据获得的等位基因带型,构建了各个品种的分子指纹图谱。